Patents

Search tools Text Classification Chemistry Measure Numbers Full documents Title Abstract Claims All Any Exact Not Add AND condition These CPCs and their children These exact CPCs Add AND condition
Exact Exact Batch Similar Substructure Substructure (SMARTS) Full documents Claims only Add AND condition
Add AND condition
Application Numbers Publication Numbers Either Add AND condition

Device for controlling gas pressure under blast furnace grate

Abstract
translated from Russian

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА ПОД КОЛОШНИКОМ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащее газовую утили13 Sl3%..- зационную бескомпрессорную турбину (ГУБТ) с регулирующей и отсечной диафрагмами с приводами , установленную на газопроводе, байпасный газопровод с редукционными клапанами, ; регул тор давлени  газа, отличающеес  тем, что, с целью повышени  качества регулировани  давлени  газа под колошником во всем диапазоне изменени  расхо да газа, надежности доменной печи в работе при аварии ГУБТ и увеличени  выработки злектроэнергии, байпасный газопровод снабжен регулирующей и отсечной диафрагмами ГУБТ с приводами, при этом приводы отсечных диафрагм ГУБТ и байпасного газопровода св заны между собой в положени х открытие - закрытие и наоборот. 2. Устройство по п. 1, о т ли ч а ю (Л щ е е с   тем, что оно снабжено дополнительным регул тором давлени  газа под колошником , соединенным с приводами регулирующей и отсечной диафрагм байпасного газопровода . со о: ititi 9:1. A DEVICE FOR REGULATING THE GAS PRESSURE UNDER THE DOLUME COLUMN CONTAINER, containing gas utilization13 Sl3% ..- a compression-free pressure-free turbine (GUBT) with regulating and shut-off diaphragms with actuators installed on the gas pipeline, bypass gas pipeline with reduction valves,; gas pressure regulator, characterized in that, in order to improve the quality of gas pressure control under the throat over the entire range of changes in gas consumption, the reliability of the blast furnace in operation during a GUTT accident and to increase electric power generation, the bypass gas pipeline is equipped with control and shut-off diaphragms of GUTT with actuators , while the shut-off diaphragm actuators of the main gas pipeline and the bypass gas pipeline are interconnected in the opening-closing positions and vice versa. 2. The device according to claim 1, of which (it is so equipped with an additional gas pressure regulator under the throat, connected to the actuators of the regulating and shut-off diaphragms of the bypass gas pipeline. From: ititi 9:

Landscapes

Show more

SU1036746A1

USSR - Soviet Union

Other languages
Russian
Inventor
Олег Николаевич Сиротин
Николай Андреевич Жаданов
Константин Сильвестрович Мохорт
Вячеслав Иванович Солодков
Валерий Иванович Нетронин
Борис Геннадьевич Дубов
Арнольд Константинович Икконен
Николай Сергеевич Капралов
Феликс Александрович Ратнер
Моисей Исаакович Рывкин
Павел Афанасьевич Кумков
Владимир Антонович Бабич

Worldwide applications
1982 SU

Application SU823394801A events
1983-08-23
Application granted

Description
translated from Russian

Изобретение относитс  к энергетике черной металлургии, в частности к устройствам дл  регулировани  давлени  газа под колошником доменной печи при использовании потенциальной энергии доменного газа в газовых утили зационных бескомпрессорных турбинах (ГУБТ Известно устройство дл  регулировани  дав лени  колошникового газа в доменной печи дроссельна  группа, включаюша  один или несколько дросселей большого диаметра с ди станционным управлением и один или нескол ко регулирующих дросселей меньшего диамет ра, подключенных к автоматическому регул тору давлени  (1. Наиболее близким к изобретению по техни ческой сушности и достигаемому эффекту  в л етс  устройство дл  регулировани  давлени  газа под колошником доменной печи, содержащее ГУБТ. с регулируюшей и отсосной диафрагмами с приводами} установленную на газопроводе, байпасный газопровод с редукционными клапанами и регул тор давлени газа 2. Однако в известном устройстве регулируюшие дроссели дроссельной группы и регулируюша  диафрагма ГУБТ имеют различньге расходные и динамические характеристики, что не позвол ет получить оптимальное качество регулировани  давлени  под колошником доменной печи во всем диапазоне изменени  расходов газа. Причина различи  в характеристиках св зана с тем, что перепады давлени  в регулирующих органах различные. Газ после дроссельной группы поступает непосредственно в коллектор газа низкого давлени  (КНД), а после регулирующей диафрагмы ГУБТ - в проточную часть турбины, создающую определенное сопротивление, а затем - в КНД. Кроме того, неплотность дросселей дроссельной группы в закрытом положении приводит к значительным протечкам таза в КНД помимо ГУБТ, в результате чего снижена выработка электроэнергии. При аварийном выходе из стро  ГУБТ автоматически закрываетс  ее отсечна  диафрагма, при этом имеет место заброс давлени  под колошником доменной печи, что создает аварийную ситуацию Причина заключена в том, что скорость закрыти  отсечной диафрагмы ГУБТ в 1020 раз больше скорости о крыти  больших дросселей дроссельной группы, открывающихс  по сигналу о закрытии отсечной диафрагмы . Целью изобретени   вл етс  повышение качества регулировани  давлени  газа под колощннком во всем диапазоне изменени  расхода газа, надежности работы доменной печи при аварии ГУБТ и увеличение выработки злектроэнергии. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  регулировани  давлени  газа под колошником доменной печи, содержащем ГУБТ с регулирующей и отсечной диафрагмами с приводами, установленную на газопроводе , байпасный газопровод с редукционными клапанами, регул тор давлени  газа, байпасный газопровод снабжен регулирующей и отсечной диафрагмами ГУБТ с приводами, при этом приводы отсечных диафрагм ГУБТ и байпасного газопровода св заны между собой в положени х открытие - закрытие и : наоборот. Кроме того, устройство снабжено дополнительным регул тором давлени  газа под колошником , соединенным с приводами регулир )тощей и отсечной диафрагм байпасного газоп|Х )вода. Это позвол ет получить близкие по величине расходные и динамические характеристики дополнительной регулирующей диафрагмы и регулирующей диафрагмы ГУБТ, а также снизнть протечки газа в КНД через неплотности помимо ГУБТ. Привод отсечной диафрагмы ГУБТ механически (гидравлически) св зан с приводом дополнительной отсечной диафрагмы таким образом , что закрытие (открытие) первой приводит к одновременному открытию (закрытию ) второй. Этим исключаетс  заброс давлени  под колошником доменной печи при аварийном выходе из стро  ГУБТ и экстренном закрытии ее отсечной диафрагмы. Кроме указанных элементов предлагаемое устройство снабжено дополнительным регул тором давлени , динамические настройки котог рого обеспечивают оптимальное качество регулировани  давлени  под колошником доменной печи при открытой дополнительной отсечной диафрагме, включающимс  в работу при закрытии отсечной диафрагмы ГУБТ. При этом одаовременно выключаетс  из работы основной регул тор давлени . На чертеже представлена принципиальна  схема предлагаемого устройства. Устройство включает газовую утилизационную турбину 1 с регулирующей диафрагмой 2 и отсечной даафрагмой 3, дополнительные регулирующую 4 и отсечную 5 диафрагмы с отверсти ми 6, приводы регулирующих диафрагм 2 и 4, включающие соответственно поршневые сервомоторы 7 и 8, отсечные золотники 9 и 10 и устройства 11 и 12 обратной св зи, привод отсечных диафрагм 3 и 5, включающий порашевой сервомотор 13 и рычаги 14 и 15. Кроме того-устройство содержит электрический исполнительный механизмThe invention relates to the energy industry of ferrous metallurgy, in particular, to devices for regulating gas pressure under the blast furnace thrust using potential energy of blast furnace gas in gas recovery uncompressed turbines (GUMT A device for controlling the blast furnace gas pressure in a blast furnace throttle group is known, including one or several large-diameter chokes with remote control and one or several regulating chokes of smaller diameter, connected to automatic To whom is the pressure regulator (1. The device for regulating gas pressure under the blast furnace thrust containing HBT with regulating and suction diaphragms with actuators} installed on the gas pipeline, the bypass gas pipeline with reduction pipelines valves and gas pressure regulator 2. However, in the known device the throttle control throttles and the regulating diaphragm HBT have different flow and dynamic characteristics, which does not allow It is possible to obtain an optimal quality of pressure control under the blast furnace throat over the entire range of gas flow rates. The reason for the differences in characteristics is due to the fact that the pressure drops in the regulatory bodies are different. The gas after the throttle group enters directly into the low-pressure gas collector (LPC), and after the regulating diaphragm of the main gas pipeline - into the flow part of the turbine, which creates a certain resistance, and then to the LPC. In addition, the loosening of the chokes of the throttle group in the closed position leads to significant pelvic leaks in the CPV in addition to the main flow tube, resulting in reduced power generation. When an emergency shutdown occurs, the shut-off diaphragm closes automatically with GUTT, and there is an overpressure under the top of the blast furnace, which creates an emergency situation. The reason is that the shut-off stop of the shut-off diaphragm of the HPTT is 1020 times greater than that of large chokes of the throttle group, opening on the shut-off diaphragm closure signal. The aim of the invention is to improve the quality of gas pressure control under the bar over the entire range of changes in gas flow rate, the reliability of the blast furnace in the event of the accident HUMP and the increase in electrical power generation. The goal is achieved by the fact that in a device for regulating gas pressure under a blast furnace thrust, containing a main gas pump with regulating and shut-off diaphragms with actuators, installed on a gas pipeline, a bypass gas pipeline with pressure reducing valves, a gas pressure regulator, a bypass gas pipeline is equipped with a regulating and shut-off diaphragms GWBT with the drives, while the shut-off diaphragm drives of the main gas pipeline and the bypass gas pipeline are interconnected in the opening-closing positions and: vice versa. In addition, the device is equipped with an additional gas pressure regulator under the throat, connected to the controllers of the lean and shut-off diaphragms of the bypass gas source (X) water. This allows us to obtain similar in size consumable and dynamic characteristics of the additional regulating diaphragm and regulating diaphragm of the PDSG, as well as reducing the leakage of gas in the PNC through leakages in addition to the HPT. The shut-off diaphragm actuator GUBT is mechanically (hydraulically) coupled to the additional shut-off diaphragm actuator in such a way that the closing (opening) of the first leads to the simultaneous opening (closing) of the second. This prevents pressure surges under the top of the blast furnace during an emergency exit from the main emergency room and the emergency closure of its shut-off diaphragm. In addition to these elements, the proposed device is equipped with an additional pressure regulator, the dynamic settings that provide optimal quality of pressure control under the blast furnace throat with an open additional shut-off diaphragm, which is activated when the shut-off diaphragm closes. In this case, the main pressure regulator is shut off at a time. The drawing shows a schematic diagram of the proposed device. The device includes a gas utilization turbine 1 with a regulating diaphragm 2 and shut-off dafragma 3, additional regulating 4 and shut-off 5 diaphragms with apertures 6, actuators of regulating diaphragms 2 and 4, including respectively piston servo motors 7 and 8, cut-off spools 9 and 10 and devices 11 and 12 feedback, drive cut-off diaphragms 3 and 5, including porachevoy servomotor 13 and levers 14 and 15. In addition, the device contains an electric actuator

16 с золотниковым устройством 17, основно регул тор 18 давлени  дл  работы устройства при включенной турбнне 1 с датчиком 19 измер ющим давление под колошником, дополнительный регул тор 20 давлени  дл  работы устройства при остановленной турбине16 with a spool device 17, the main pressure regulator 18 for operating the device with turbine 1 turned on with the sensor 19 measuring the pressure under the throat, an additional pressure regulator 20 for operating the device with the turbine stopped

1с датчиком 21, измер ющим давление под колошником, задатчик 22 - общий дл  регул торов 18 и 20, конечный выключатель 23 и автоматический переключатель 24 дл  включени  в работу основного 18 или дополнительного 20 регул торов давлени ; линии (трубопроводы) 25 и 26 проточного масла, газопроводы 27 и 28 дл  подачи газа от доменной печи соответственно к газовой турбине 1 и дополнительным диафрагмам 4 и 5; линию (трубопровод) 29 подвода масла под поршень сервомотора 131c sensor 21, measuring the pressure under the top chamber, unit 22 — common for regulators 18 and 20, limit switch 23 and automatic switch 24 for switching on the main 18 or additional 20 pressure regulators; flow oil lines (piping) 25 and 26, gas piping 27 and 28 for supplying gas from the blast furnace to gas turbine 1 and additional diaphragms 4 and 5, respectively; line (pipeline) 29 for supplying oil under the piston of the servomotor 13

из системы защиты турбины 1, коллектор 30 газа низкого давлени .from the turbine protection system 1, low pressure gas collector 30.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Газ от доменной печи подведен по газопроводу 27 к регулирующей диафрагме 2 турбины 1 ,а по газопроводу 28 - к регулирующей диафрагме 4. Предположим, что в исходном положении дополнительные диафрагмы 4 и S закрыты, а весь газ от доменной печи по газопроводу 27 направл етс  в турбину 1 через открытые диафрагмыGas from the blast furnace is supplied via gas line 27 to control diaphragm 2 of turbine 1, and gas pipeline 28 to gas supply to control diaphragm 4. Suppose that in the initial position the additional diaphragms 4 and S are closed, and all gas from the blast furnace to gas is directed to turbine 1 through open diaphragms

2и 3. При зтом конечный выключатель 23 выключен рычагом 15, с помощью переключател  24 подключен дл  работы основной регул тор 18 давлени , давление под колошником доменной печи равно заданному.2 and 3. At this point, the limit switch 23 is turned off by the lever 15, the main pressure regulator 18 is connected with the switch 24 for operation, and the pressure under the top of the blast furnace is equal to the set pressure.

При повыщении давлени  под колошником на регул торе 18 по вл етс  сигнал разбаланса между датчиком 19 и задатчиком 22 Сигнал направл етс  через переключатель 24 к исполнительному механизму 16. Рычаг исполнительного механизма 16 перемещает золотник золотникового устройства 17. Перемеща сь , золотник прикрывает щель дл  слива проточного масла из линии 25, давление в этой линии увеличиваетс  и отсечной золотник 9 смещаетс  вверх, открыва  подачу масла под поршень сервомотора 7. В свою очередь, поршень сервомотора 7 перемещаетс  вверх, открыва  регулирующую диафрагму 2 (вплоть до полного ее открыти ). Расход газа увеличиваетс , а давление под колошником снижаетс . Если давление под колошником продолжает оставатьс  выше заданного, рычаг исполнительного механизма 16 перемещает золотник золотникового устройства 17 до положени , при котором начинает прикрыватьс  щель дл  слива., проточного масла линии 26. Давление в ли НИИ 26 увеличиваетс , отсечной золотник 10When pressure rises under the top of the regulator 18, an imbalance signal appears between the sensor 19 and the setting device 22. The signal is directed through the switch 24 to the actuator 16. The actuator lever 16 moves the spool of the spool valve 17. By moving, the valve covers the flow slot to drain oil from line 25, the pressure in this line increases and the shut-off valve 9 moves upward, opening the oil supply under the piston of the servomotor 7. In turn, the piston of the servomotor 7 moves up, opening Adjusts the diaphragm 2 (up to its full opening). The gas flow rate increases and the pressure under the top of the furnace decreases. If the pressure under the top continues to remain above the set point, the lever of the actuator 16 moves the spool of the spool valve 17 to a position at which the drain slot starts. The flow oil of the line 26. The pressure in the SRI 26 increases, the shut-off valve 10

смещаетс  вверх, открыва  подачу масла под поршень сервомотора 8, что приводит к открьгеанию дополнительной регулирующей диафрагмы 4, увеличегшю расхода газа и снижению его давлени  до заданной величины Так как проходное сечение отверстий в отсечной диафрагме 5 обеспечивает ее сопротивление в закрытом положении сопоставимое с сопротивлением проточной части турбины 1 расходные и динамические характеристики регулирующих диафрагм 2 и 4 близки по значени м. При уменьшении давлени  под колошником устройство действует в обратном пор дке. При срабатывании какой-либо из аварийных зашит турбины 1 давление в линии 29 увеличиваетс , поршень сервомотора 13 перемещаетс  вверх, осуществл   одновременно , с помощью рычага .14 закрытие отсечной диафрагмы 3, а с помощью рычага 15 - открытие .отсечной диафрагмы 5. При зтом срабатьгеает конечный выключатель 23. Сигнал от выключател  23 поступает на переключатель 24, который отключает от исполнительного механизма 16 регул тор 18 и включает в работу регул тор 20. В результате весь доменный газ направл етс  в коллектор 30 низкого давлени  через дополнительHJTO регулирующую диафрагму 4, управл е .мую регул тором 20.moves upward, opening the oil supply under the piston of the servomotor 8, which leads to the opening of the additional regulating diaphragm 4, increasing the gas flow rate and reducing its pressure to a predetermined value. Since the flow area of the apertures in the shut-off diaphragm 5 ensures its resistance in the closed position is comparable to the resistance of the flow part turbine 1, the flow and dynamic characteristics of the regulating diaphragms 2 and 4 are close in value. With a decrease in pressure under the throat, the device operates in the reverse order. When any of the emergency sewn turbines 1 is triggered, the pressure in line 29 increases, the piston of the servomotor 13 moves upward, simultaneously with the help of the lever .14 closing the shut-off diaphragm 3, and using the lever 15 - opening the separate diaphragm 5. When this happens, it opens limit switch 23. The signal from switch 23 goes to switch 24, which disconnects regulator 18 from actuator 16 and activates regulator 20. As a result, all blast furnace gas is directed to low pressure collector 30 through olnitelHJTO regulating diaphragm 4, e .muyu control regulator 20.

Одновременно дл  ускорени  открыти  регулирующей диафрагмы 4 даетс  принудительный импульс на электрический исполнительный механизм 16 золот1шка 17 на полное перемещение золотника 17 и соответственно регулирующей диафрагмы 4.At the same time, to accelerate the opening of the regulating diaphragm 4, a forced impulse is given to the electric actuator 16 of the gold plate 17 to fully move the spool 17 and accordingly to the regulating diaphragm 4.

В предлагаемом устройстве по сравнею1Ю с известным улучшаетс  качество регулировани  давлени  под колошником доменной печи во всем диапазоне изме 1ени  расходов газа, так как расходные и данамические характеристики регулирующих диафрагм, вход щих в состав устройства, близки по значени м; выще надежность работы доменной печи при аварийном выходе из стро  ГУБТ, так как при закрытии отсечной диафрагмы турбины одновременно открываетс  дополнительна  отсечна  диафрагма; увеличиваетс  выработка злектрознергии на ГУБТ, так как непроизводительные протечки газа через дополнительную регулирующую диафрагму в закрытом положении незначительны.In the proposed device, in comparison with the known, the quality of pressure control under the blast furnace throat is improved throughout the entire range of gas flow rates, since the consumption and given characteristics of the regulating diaphragms included in the device are close in values; Higher is the reliability of operation of the blast furnace during an emergency shutdown of the HPT, since when the shut-off diaphragm of the turbine is closed, an additional shut-off diaphragm opens simultaneously; The production of electroluminescence in the main-seismic tube is increased, as unproductive gas leaks through the additional control aperture in the closed position are insignificant.

Предлагаемое устройство может найти примененне на всех металлургических заводах, гд и потенциальна  энерги  доменного газа используетс  в ГУБТ.The proposed device can be used in all metallurgical plants, where the potential energy of the blast furnace gas is used in the HMBT.

Claims (2)
Hide Dependent
translated from Russian

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА ПОД КОЛОШНИКОМ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащее газовую утили зационную бескомпрессорную турбину (ГУБТ) с регулирующей и отсечной диафрагмами с приводами, установленную на газопроводе, байпасный газопровод с редукционными клапанами, • регулятор давления газа, отличающееся тем, что, с целью повышения качества регулирования давления газа под ко лошником во всем диапазоне изменения расхо да газа, надежности доменной печи в работе при аварии ГУБТ и увеличения выработки электроэнергии, байпасный газопровод снабжен регулирующей и отсечной диафрагмами ГУБТ с приводами, при этом приводы отсечных диафрагм ГУБТ и байпасного газопровода связаны между собой в положениях открытие - закрытие и наоборот.1. DEVICE FOR REGULATING GAS PRESSURE UNDER THE BLAST FIXED HEAD OF A BLAST FURNACE, containing a gas recovery uncompressed turbine (GUBT) with a control and shut-off diaphragm with actuators mounted on the gas pipeline, a bypass gas pipeline with pressure reducing valves, • a gas pressure regulator, characterized in that the purpose of improving the quality of regulation of gas pressure under the furnace head over the entire range of changes in gas consumption, the reliability of the blast furnace in operation in the event of a GUBT accident and the increase in electricity generation, bypass gas the wire is equipped with regulating and shut-off diaphragms of the HUBT with actuators, while the drives of the shut-off diaphragms of the HUBT and the bypass gas pipeline are interconnected in the opening - closing and vice versa positions. 2. Устройство по п. /отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным регулятором давления газа под колошником, соединенным с приводами регулирую; щей и отсечной диафрагм байпасного газопровода.2. The device according to p. / Characterized in that it is equipped with an additional gas pressure regulator under the top connected to the drives I regulate; common and shut-off diaphragms of a bypass gas pipeline.